KR100877400B1 - 히트싱크 조립장치 - Google Patents

Abstract

히트싱크에 서포트핀을 자동으로 조립할 수 있는 히트싱크 조립장치가 개시된다. 본 발명에 따른 히트싱크 조립장치는 반도체 소자와 접촉되어 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하여 방출하기 위한 히트싱크를 공급하기 위한 히트싱크 공급유닛과, 공급되는 히트싱크를 이송하기 위한 히트싱크 이송유닛과, 히트싱크의 구동회로기판 설치 시 히트싱크를 안정적으로 지지하기 위한 서포트핀을 공급하기 위한 서포트핀 공급유닛과, 공급되는 서포트핀을 이송하기 위한 서포트핀 이송유닛과, 히트싱크 이송유닛에서 공급된 히트싱크에 서포트핀 이송유닛에서 공급된 서포트핀을 결합시키기 위한 핀체결유닛을 포함하여, 핀체결유닛의 체결라인을 따라 히트싱크가 순차적으로 핀 체결위치로 이동하면, 핀체결유닛의 마운트실린더가 히트싱크를 지지하여 고정시키고 푸시실린더가 서포트핀을 히트싱크에 삽입하여 조립을 완료하기 때문에, 종래 수작업에 의할 때보다 작업 효율성이 현저하게 증가된다.

히트싱크, 서포트핀, 방열핀, 핀체결

Description

히트싱크 조립장치{Apparatus for assembling heat sink}

본 발명은 히트싱크 조립장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구동회로기판에 히트싱크를 설치할 때 히트싱크를 안정적으로 지지하기 위한 서포트핀을 히트싱크에 자동으로 조립하는 히트싱크 조립장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자제품에 내장되는 구동회로기판에는 트랜지스터, 다이오드, 직접회로 등과 같은 반도체 소자가 실장 되는데, 전자제품의 작동시 반도체 소자에서 과도한 열이 발생하게 되면, 반도체 소자가 열화되면서 반도체 소자는 물론 구동회로기판의 성능을 전반적으로 저하시키기 때문에, 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하여 방출시키기 위한 히트싱크가 반도체 소자와 함께 설치된다.

히트싱크는 통상 열전도율이 우수한 알루미늄재질로 이루어져 압출성형이나 주조작업 등을 통해 제작되며, 도 1에 도시된 바와 같이 반도체 소자와 면접촉되어 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하도록 마련된 소자접촉면(2)과, 이 소자접촉면(2)을 통해 흡수된 열을 외부로 방출시키도록 마련된 복수의 방열핀(3)을 양면에 구비한다. 이러한 히트싱크(1)는 양측면에 고정핀(미도시)을 각각 설치한 후 이를 구동회로기판에 끼워 솔더링하여 고정시키며, 이때 솔더링이 용이하도록 서포트 핀(5)을 히트싱크에 설치하게 된다.

그런데, 종래에 이와 같이 서포트핀을 히트싱크에 설치하기 위해서는 수작업을 통해 일일이 서포트핀을 히트싱크에 가조립 한 후 후공정을 통해 체결을 완료했기 때문에 작업 효율성이 현저히 떨어진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 히트싱크에 서포트핀을 신속하고 원활하게 자동으로 조립할 수 있는 히트싱크 조립장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 히트싱크 조립장치는 반도체 소자와 접촉되어 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하여 방출하기 위한 히트싱크를 공급하기 위한 히트싱크 공급유닛과, 공급되는 히트싱크를 이송하기 위한 히트싱크 이송유닛과, 히트싱크의 구동회로기판 설치 시 히트싱크를 안정적으로 지지하기 위한 서포트핀을 공급하기 위한 서포트핀 공급유닛과, 공급되는 서포트핀을 이송하기 위한 서포트핀 이송유닛과, 히트싱크 이송유닛에서 공급된 히트싱크에 서포트핀 이송유닛에서 공급된 서포트핀을 결합시키기 위한 핀체결유닛을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 히트싱크 조립장치의 상기 핀체결유닛은 체결라인을 구비하고, 상기 체결라인에는 히트싱크를 공급하기 위한 제1실린더와, 공급된 히트 싱크에 서포트핀을 결합시키기 위한 제2실린더가 순차적으로 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 히트싱크 조립장치의 상기 제2실린더는 핀 체결위치에서 히트싱크를 지지하기 위한 마운트실린더와, 상기 마운트실린더에 대향 마련되어 위치 고정된 히트싱크에 서포트핀을 삽입하기 위한 푸시실린더를 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 히트싱크 조립장치의 상기 제2실린더는 서포트핀을 이송유닛으로부터 핀 체결위치로 이동시키기 위한 제1푸시실린더를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 히트싱크 조립장치의 상기 히트싱크 이송유닛은 히트싱크를 일정 방향으로 이송하도록 조절하는 히트싱크 배향유닛을 구비하고, 상기 서포트핀 이송유닛은 서포트핀를 일정 방향으로 이송하도록 조절하는 서포트핀 배향유닛을 구비한다.

본 발명에 따른 히트싱크 조립장치는 히트싱크를 공급 및 이송하기 위한 히트싱크 공급 및 이송유닛과, 서포트핀을 공급 및 이송하기 위한 서포트핀 공급 및 이송유닛과, 공급된 히트싱크에 서포트핀을 조립하기 위한 핀체결유닛을 구비하여, 체결라인을 따라 히트싱크가 순차적으로 핀 체결위치로 이동하면, 마운트실린더가 히트싱크를 고정시키고 푸시실린더가 서포트핀을 히트싱크에 삽입하여 조립하기 때문에 종래 수작업에 의할 때보다 작업 효율성이 현저하게 증가된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 히트싱크 조립장치의 평면도 및 측면도이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 히트싱크 조립장치는 도 1에 도시된 바와 같이 히트싱크(1)에 서포트핀(5)을 자동으로 조립하기 위한 것으로서, 작업 선반(B)에 히트싱크와 서포트핀을 각각 공급 및 이송하기 위한 히트싱크 및 서포트핀 공급유닛(10,30)과, 히트싱크 및 서포트핀 이송유닛(20,40)과, 이송된 각 히트싱크에 서포트핀을 결합하기 위한 핀체결유닛(50)을 구비한다.

여기서, 각 공급유닛(10,30) 및 이송유닛(20,40)은 공급 및 이송하는 피대상물이 히트싱크와 서포트핀이라는 차이가 있을 뿐 기능 및 동작은 실질적으로 동일하므로, 히트싱크 공급유닛(10) 및 이송유닛(20)을 대표로 설명한다. 아울러, 본 실시예의 히트싱크 조립장치는 작업 효율을 높이기 위해 각 공급유닛(10,10',30,30') 및 이송유닛(20,20',40,40')을 각각 한 쌍으로 마련하여 작업 선반에 배치하였으나, 이는 당업자가 적절히 변형 및 수정할 수 있음은 물론이다.

히트싱크 공급유닛(10)은 소정 규격의 트레이(미도시)에 적재되어 있는 복수의 히트싱크를 이송유닛(20)에 공급하기 위한 것으로서, 호퍼 형상의 몸체(11)를 가지며 내부에 진동장치(12)를 구비하여 히트싱크가 가이드판(13)을 통해 이송유닛(20)으로 진동에 의해 공급되도록 한다.

이송유닛(20)은 공급유닛(10)으로부터 유입되는 다수의 히트싱크를 일정 방향으로 배향하기 위한 배향유닛(21)과, 배향된 히트싱크를 핀체결유닛(50)으로 정렬 이송하기 위한 직선 슈우트(24)를 구비한다.

배향유닛(21)은 원통형의 몸체(22)를 구비하며 바닥에 진동부재(미도시)가 마련되어 있다. 또한, 원통형 몸체(22)는 바닥 중앙부가 볼록하며 바닥으로부터 나선 형태로 조금씩 상향 경사져 있는 변환이동경로(23)가 내주면에 마련되어 있어서, 몸체(22)가 진동하게 되면 경사진 변환이동경로(23)를 따라 히트싱크가 점진적으로 진동에 의해 이동하게 되고, 이때 변환이동경로(23) 상에 마련된 복수의 경로 형상에 의해 히트싱크는 특정 방향으로 배향된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 히트싱크(1)는 반도체 소자와 접촉하여 열을 흡수하기 위한 소자접촉면(2)과 흡수된 열을 방출하기 위한 방열핀(3)을 양면에 구비하는데, 상술한 변환이동경로(23) 상을 이동하면서 가공이 용이하도록 방열핀(3)이 상측을 향하도록 함과 동시에 핀홀(4)이 전방을 향하도록 배치된다.

직진 슈우트(24)는 소정 각도로 하향 경사져 있으며 하측에 진동부재(24a)를 구비하여 진동을 통해 배향유닛(21)에서 일방향으로 정렬된 히트싱크를 이동시킨다. 또한, 진동부재(24a)는 높낮이를 조절할 수 있도록 승강부재(24b)를 구비하기 때문에, 히트싱크의 사이즈(폭과 높이)에 따라 핀체결유닛(50)에서의 도달 위치를 적절히 조절할 수 있다.

도 4를 참조하면, 핀체결유닛(50)은 작업 선반(B)의 중앙측에 마련되어 상하측의 직진 슈우트(24,34)에서 각각 이송되어 온 히트싱크(1)와 서포트핀(5)을 조립한다. 이를 위해, 핀체결유닛(50)은 체결라인(51)과 히트싱크(1)를 체결라인(51)에 공급하기 위한 제1실린더(52)와 서포트핀(5)을 체결라인(51)에 공급하기 위한 제2실린더(53)를 구비한다.

체결라인(51)은 도 1의 Y축 방향으로 공급되는 히트싱크(1)를 X축 방향으로 이동시키면서 이동 중에 서포트핀(5)이 조립되도록 하기 때문에, 체결라인(51)의 시작단 측에 제1실린더(52)가 설치되고, 중단 측에 제2실린더(53)가 설치된다. 체결라인(51)의 끝단에는 관통홀(51a)이 마련되어 있어서, 서포트핀(5)이 결합되어 완성된 히트싱크(1)를 하측의 트레이(미도시)로 낙하시키게 된다.

제1실린더(52)는 체결라인(51)의 히트싱크 이동방향과 나란하게 설치되어 히트싱크(1)를 X축 방향으로 이동시킨다. 제1실린더(52)는 작업 선반(B)의 중앙측에 마련되어 있기 때문에, 히트싱크 공급유닛(10,10')에서 공급되는 두 개의 히트싱크를 체결라인(51)의 끝단측으로 동시에 이동시킨다.

제2실린더(53)는 직진 슈우트(34)를 통해 체결라인(51)으로 공급된 서포트핀(5)을 핀 체결위치(P)로 이동시키기 위한 제1푸시실린더(54)와, 핀 체결위치(P)에 있는 히트싱크(1)를 고정시키기 위한 마운트실린더(55)와, 마운트실린더(55)에 대향 마련되어 제1푸시실린더(54)에 의해 이동된 서포트핀(5)을 위치 고정된 히트싱크에 삽입하기 위한 제2푸시실린더(56)를 구비한다. 제1,2푸시실린더(54,56)와 마우트실린더(55)가 요구되는 것은, 이 실린더(54,55,56)가 없게 되면 순차 이송 중인 히트싱크와 서포트핀을 안정적으로 고정하여 체결할 수 없기 때문이다.

그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 히트싱크 조립장치의 동작을 살펴보기로 한다.

히트싱크 공급유닛(10)의 호퍼 몸체(11)에 마련되는 소정량의 히트싱크(1)는 진동에 의해 배향유닛(21)으로 유입되며, 배향유닛(20)에서는 원통형 몸체(22) 내부의 변환이동경로(23)를 따라 히트싱크가 진동 이동하면서 일방향(방열핀(3)은 바 닥을 향하며 핀홀(4)이 진행방향의 전방에 있는 상태)으로 배향되어 직진 슈우트(24)로 이송된다.

마찬가지로, 서포트핀 공급유닛(30)의 호퍼 몸체에 마련되는 소정량의 서포트핀은 진동에 의해 서포트핀 배향유닛으로 유입되며, 배향유닛에서는 원통형 몸체 내부의 변환이동경로를 따라 서포트핀이 진동 이동하면서 일방향으로 배향되어 직진 슈우트(34)로 이송된다.

먼저, 직진 슈우트(24)로 진동에 의해 이동된 히트싱크는 핀체결유닛(50)의 제1실린더(52)에 의해 체결라인(51)으로 경로가 전환되어 대기하며, 직진 슈우트(34)로 진동에 의해 이동된 서포트핀은 제2실린더(53)의 제1푸시실린더(54)에 의해 핀 체결위치(P)에서 대기하게 된다.

체결라인(51)에 위치하는 히트싱크(1)는 순차적으로 핀 체결위치(P)로 이동하게 된다. 핀 체결위치(P)에 도달한 히트싱크(1)는 마운트실린더(55)에 의해 위치가 고정되도록 지지되며, 고정된 히트싱크(1)에는 제2푸시실린더(56)에 의해 이동된 서포트핀(5)이 히트싱크(1)의 핀홀(4)에 삽입된다. 서포트핀(5)이 조립된 히트싱크(1)는 체결라인(51)의 끝단에 있는 관통홈을 통해 트레이에 낙하 수집된다.

도 1은 본 발명에 이용되는 히트싱크 및 서포트핀을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 히트싱크 조립장치를 도시한 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 히트싱크 조립장치의 히트싱크 공급유닛 및 이송유닛과 서포트핀 공급유닛 및 이송유닛을 도시한 측면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 히트싱크 조립장치의 핀체결유닛을 도시한 도면이다.

*도면의 주요 참조부호에 대한 간단한 설명*

1..히트싱크 3..방열핀

4..핀홀 5..서포트핀

10,10'..히트싱크 공급유닛 20..히트싱크 이송유닛

21..배향유닛 24..히트싱크 직진 슈우트

30,30'..서포트핀 공급유닛 34..서포트핀 직진 슈우트

50..핀체결유닛 51..체결라인

52..제1실린더 53..제2실린더

54..제1푸시실린더 55..마운트실린더

56..제2푸시실린더

Claims (5)

1. 반도체 소자와 접촉되어 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하여 방출하기 위한 히트싱크를 공급하기 위한 히트싱크 공급유닛과, 공급되는 히트싱크를 이송하기 위한 히트싱크 이송유닛과,

   히트싱크의 구동회로기판 설치 시 히트싱크를 안정적으로 지지하기 위한 서포트핀을 공급하기 위한 서포트핀 공급유닛과, 공급되는 서포트핀을 이송하기 위한 서포트핀 이송유닛과,

   히트싱크 이송유닛에서 공급된 히트싱크에 서포트핀 이송유닛에서 공급된 서포트핀을 결합시키기 위한 핀체결유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트싱크의 조립장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 핀체결유닛은 체결라인을 구비하고,

   상기 체결라인에는 히트싱크를 공급하기 위한 제1실린더와, 공급된 히트싱크에 서포트핀을 결합시키기 위한 제2실린더가 순차적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 히트싱크의 조립장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제2실린더는 핀 체결위치에서 히트싱크를 지지하기 위한 마운트실린더 와, 상기 마운트실린더에 대향 마련되어 위치 고정된 히트싱크에 서포트핀을 삽입하기 위한 푸시실린더를 구비하는 것을 특징으로 하는 히트싱크의 조립장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 제2실린더는 서포트핀을 이송유닛으로부터 핀 체결위치로 이동시키기 위한 제1푸시실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트싱크의 조립장치.
5. 삭제

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